电容学习(1)

news2024/9/27 12:09:05

电解电容 是具有极性的电容;
电解电容的体积大,只有在需要较大容值的时候才需要;
缺点:电解电容容值不稳定,容易随着温度和其他参数变化而变化;因此相对来说非电解电容更稳点一些;

电容的公式:
C=Q/U------>对于一个电容 电荷量越多,电压越大:

电容的决定式是C=ξS/4πkd。
k代表静电力常量,是不会变的,就一个定值k=9X10^9 N m^2/C ^2
ε是介电常数,每一种材料都有自己的介电常数,是不变的

S是电容器两极板的正对面积
d是电容器两极板之间的距离

电容的特性:
1 隔直流
2 通直流
从图中可以看出,输入的是交流+直流—输出的是只有交流了。
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3储能
4两端电压不能突变

电容的容抗
电容器能通过交流电,当交流信号的频率和电容器的容量不同时,电容器对交流电的阻碍作用-―容抗不同。
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电容器逆串联电路
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串联后的电容器可以作为无极性电容器使用,在一些分频电路中就常用这种电路。但这样的无极性电容器没有真正的无极性电解电容器好。

一、直接标识:如下图电解电容,容量1000uf,电容耐压16v,电容极性白色条一侧为负极。
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使用单位uf:如下图的涤纶电容,标称104,即0.1uf,转换为pf即为100000pf。后面的2A是指电容耐压,国外电容耐压值通常使用字母来表示基数,常见的代码和基数对应关系是:

A:1.0;B:1.25;C:1.6;D:2.0;E:2.5;F:3.15;

G4.0;H:5.0;J:6.3;K:8.0;Z:9.0;

字母前面的数表示10的幂,比如2A,即为10^2*1.0=100V
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三、数学计数法:如下图瓷介电容,标值104,容量就是:

10X10000pf=0.1uf。(后面的4都表示10的多少次方)。例如:332=33X100pf=3300pf。
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四、电容容量误差表

符号 F G J K L M

允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%

如涤纶电容104J表示容量为0.1uf、误差为±5%

电容的使用,都应该在指定的耐压下工作。现在的好多质量不高的产品,就因为使用了耐压不足的电容而引起故障(常见电容爆裂)。

电容滤波
电容滤波的动画,
1电压高—》电容充电
2电压低—》电容放电
维持这种循环,
其中 二极管起截止作用

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旁路电容为何通常由一大一小两个电容并联
一个电容的实际模型是ESR(等效串联电阻)串联一个ESL(等效串联电感),再串联一个电容。下图是实际旁路电容的模型。
旁路电容的实际阻抗是:在这里插入图片描述
大电容由于制作工艺的问题,通常使用多层卷绕的方式制作,体积一般也比较大,这就导致了大电容的ESL比较大。 电感对高频信号的阻抗很大,所以,大电容的高频性能不好
而一些小容量电容则由于容量小,因此体积可以做得很小,缩短了引线,就减小了ESL。通常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小ESL,故高频性能很好,但由于容量小、惯性大的缘故,对低频信号的阻抗大

为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。
因为大电容有电感性,对高频滤波肯定不够,而小电容滤高频时“惯性”比较小。所以这种一大一小并联的方式,能够取到很好的旁路效果,其中,大电容滤低频,小电容滤高频。

下图:

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